仙女座星系有多大?

仙女座星系有多大?

天文学家曾经相信我们最近的邻居仙女座星系的大小约为银河系的三倍。

银河系和仙女座星系(M31)都是本地星系群的巨型旋涡星系。40亿年之内,银河系和它将在一场引力相扑比赛中相撞,最终永远的联繫在一起。

天文学家以前认为仙女座星系质量是银河系的三倍,因此预计银河系将被压制并被吸收到这个强大的邻居之中。但是最新的研究表明我们可能高估了对手。

在2月发佈在皇家天文学会月刊(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)中的一项研究中,澳大利亚天文学家Prajwal Kafle 等人宣布仙女座实际上并不是我们曾经认为的重量级人物。
相反的发现这个最近的邻居与银河系的大小差不多 – 约为太阳质量的8000亿倍。

该团队使用了一种计算快速移动恆星逃离其主星系引力所需速度的技术,来计算仙女座星系的大小。这种逃出星系所需要的速度被称为物体的逃逸速度。银河系约为地球质量的一万亿倍以上,所以逃脱它的引力,需要每秒342英里(每秒550公里)的速度前进。研究团队利用这种技术来计算仙女座星系的质量。

这不是第一次在分析星系物体的逃逸速度的基础上重新计算星系的重量。在2014年,Kafle 等人已使用类似的技术来修正银河系的质量,表明我们的星系有更少的暗物质。

如同2014年的研究结果显示银河系质量较先前研究结果为少,最新的研究结果表明以前的研究高估了仙女座星系中暗物质的数量,从逃逸速度估计,约仅是先前的研究结果的三分之一。

  计算了超大质量黑洞的增长率与其宿主星系中恆星的增长率之间的比率。此前普遍的想法是,这个比例对于所有星係来说大致是恆定的。但是根据研究的结果,这个比例对于更大的星系来说要高得多。对于包含约1000亿太阳质量恆星的星系而言,这个比率比拥有约100亿太阳质量恆星的星系约高10倍。

  研究团队认为也许大质量的星系比中等质量的星系更能有效地向中央超大质量黑洞供应星际云气。

  另一组科学家西班牙太空科学研究所的Mar Mezcua和她的同事独立发表了相关的证据,表明超大质量黑洞的增长速度超过了其宿主星系中恆星的形成速度。他们研究了位于距离地球约35亿光年的星系团中心的72个星系。该研究使用了来自Chandra的X射线数据和来自澳大利亚Telescope Compact Array,Karl G. Jansky超大阵列和超长基线阵列的无线电观测数据。

  Mezcua和她的同事们利用众所周知的关係,将黑洞质量与X射线观测和相关的无线电观测资料联繫起来,估计了这些星系团中黑洞的质量。发现若黑洞和星系成长相关连的情况下黑洞的质量将比另一种方法估计的质量大10倍左右。

  研究人员发现,他们的样本中几乎一半的黑洞的质量估计至少是太阳质量的100亿倍。这使得他们处于极端重量等级,天文学家称之为“超大质量”黑洞。

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